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半导体工艺演进受限,先进封装成焦点

人工智能、5G等技术趋势正在推动中国半导体产业发展。相关机构预测,人工智能在中国娱乐和教育领域应用越来越多,这将有助于在中国地区重塑这些行业。此外,中国顶级智能手机制造商预计未来一年将推出基于5G的手机,以实现技术升级。与之相呼应的是,全球领先的移动运营商也在着力加强对新一代无线基础设施开发和测试的力度。

 

先进技术对半导体工艺需求越来越高,然而随着摩尔定律演进,受器件的物理极限趋近、芯片研发制造成本高昂等因素影响,行业迫切需求另寻途径延续发展,先进封装技术随之逐渐成为焦点。

 

半导体材料供应商Brewer Science指出,在前端部分,中国在技术节点的布局在稳步推进,同时也在谋求推进其在创新驱动领域的领导地位。与此同时,中国正受益于在光刻工艺中采用传统材料,例如底部抗反射涂层 (BARC) 和老式的多层系统。

 

在后端封装领域,中国的外包半导体封装测试服务提供商 (OSAT)已开始提供扇出型晶圆级封装 (FOWLP) 技术,并使该技术成为其先进封装工艺的一部分,这一趋势继续呈现增长态势,预计更多中国封测企业将会在不久的将来开始使用此工艺。

 

Brewer Science的主营业务主要包括先进光刻、晶圆级封装与薄膜软性混合电子类新兴市场三大块。在先进光刻部分,Brewer Science亚洲运营总监汪士伟表示,光刻工艺最重要的包括光刻机、光源和光刻胶三个部分。Brewer Science最开始从光刻胶中的抗反射涂层(Anti-Reflective Coatings,ARC)做起,后来历经多层系统(Multi-layer Systems)、极紫外光刻(EUV)与嵌段共聚物定向自组装(DSA)材料,一直致力于通过技术创新不断推动产业发展。

 

如今,半导体工艺中至关重要的光刻工艺进化出了多个技术方向,包括EUV、多波束电子光刻、纳米压印光刻和DSA等。其中EUV显然已经成为行业公认的下一代光刻工艺,但是汪士伟指出,尽管EUV与DSA两项技术之间有时看起来存在相互竞争的关系,但这二者并非二选一的选择题。虽然EUV将要开始实现量产,但是成本 ( Cost of Ownership) 高昂,应用DSA的成本则相对较低。Brewer Science在两个技术方向上都投入了研发,并且取得了优异的成果。如果客户因为成本及其他因素,而无法或者大量使用EUV制程的時候,还有DSA可以选择。

 

在先进封装业务方面,如上文所说,先进封装在半导体工艺演进越发困难成为了现在关注的焦点,晶圆级封装技术就是其中之一。Brewer Science晶圆级封装材料事业部商务拓展副总监Dongshun Bai表示,公司在晶圆级封装领域能够提供临时键合/解键合材料、重分布层增层材料、晶圆级蚀刻保护和平坦化材料等。他指出,封装技术从2D走向3D,功能、速度、带宽、I/O数量需求都在不断提高。在先进封装材料需求方面,每一个客户的需求都是独特的,因此每一个应用都需要其特定的材料特性,不断增长和多样化的系统要求继续推动各种新封装形式和结构的发展,包括更小的外形尺寸,更轻、更薄、引脚更多、高速工艺、高可靠性、改进的热管理性能、更低的成本等,在晶圆级封装技术中,由于更薄的晶圆能带来更好的性能表现、更好的散热性能、外形尺寸缩微、功耗降低等特点,所以越来越受业界青睐。而这些要求也对半导体材料供应商提出了新挑战,比如耐高温、易分离不残留、更宽的温度范围、耐化学性等。

 

 

软性混合电子类新兴市场业务方面,随着柔性电子设备的需求崛起,Brewer Science也将基于公司的材料学专长,根据客户需求调整产品。

根据SEMI最新的数据,2018年全球半导体材料总产值达519亿美元,改写历史新高纪录,增长率达10.6%,其中大陆市场84.4亿美元,成长11%,成为全球第3大市场。对此Brewer Science表示,2000年以来公司一直以完善的技术开发支持中国市场的增长,随着中国市场和Brewer Science在半导体行业的发展,将通过扩大的材料技术组合,推动双方的共同成长。

· 2019-04-11 20:17  本新闻来源自:半导体前沿,版权归原创方所有

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